場效應(yīng)管放大器試驗報告

1、實驗六場效應(yīng)管放大器一、實驗?zāi)康?、 了解結(jié)型場效應(yīng)管的性能和特點2、 進(jìn)一步熟悉放大器動態(tài)參數(shù)的測試方法二、實驗儀器1、 雙蹤示波器2、 萬用表3、 信號發(fā)生器三、實驗原理實驗電路如下圖所示：UCC圖 6-1場效應(yīng)管是一種電壓控制型器件。按結(jié)構(gòu)可分為結(jié)型和絕緣柵型兩種類型。由丁場效應(yīng)管柵源之間處丁絕緣或反向偏置， 所以輸入電阻很高(一般可達(dá)上白 兆歐)乂由丁場效應(yīng)管是一種多數(shù)載流子控制器件，因此熱穩(wěn)定性好，抗輻射能力強，噪聲系數(shù)小。加之制造工藝較簡單，便丁大規(guī)模集成，因此得到越來越廣 泛的應(yīng)用。1、結(jié)型場效應(yīng)管的特性和參數(shù)場效應(yīng)管的特性主要有輸出特性和轉(zhuǎn)移特性。圖 6- 2所示為 N溝道結(jié)I

2、DIIIIA)J1圖 6 2 3DJ6F的輸出特性和轉(zhuǎn)移特性曲線型場效應(yīng)管 3DJ6F的輸出特性和轉(zhuǎn)移特性曲線。其直流參數(shù)主要有飽和漏極電流IDSS,夾斷電壓 UP等；交流參數(shù)主要有低頻跨導(dǎo)g“ GSUDS=常數(shù)表 6- 1列出了 3DJ6F的典型參數(shù)值及測試條件。表 6- 1參數(shù)名稱飽和漏極電流1DSS(mA夾斷電壓UP (V)跨 導(dǎo)gm (H A/V)測試條件UDS=10VUGS=0VUD尸 10V1DS=50 p AUDb 10V1DS=3mAf = 1KHz參數(shù)值1 3.5 1002、場效應(yīng)管放大器性能分析圖 6-1為結(jié)型場效應(yīng)管組成的共源級放大電路。其靜態(tài)工作點UGS= UG-US=

3、c 品-UDD-IDRS吊1Rg2ID=IDS41畢2UP中頻電壓放大倍數(shù)A/= gmR/ = gmR） / R輸入電阻R =RS+ RI/R2輸出電阻 R疔RD式中跨導(dǎo) gm可由特性曲線用作圖法求得，或用公式21DSSUGSAPE計算。但要注意，計算時US要用靜態(tài)工作點處之?dāng)?shù)值。3、輸入電阻的測量方法場效應(yīng)管放大器的靜態(tài)工作點、電壓放大倍數(shù)和輸出電阻的測量方法，與實 驗二中晶體管放大器的測量方法相同。 其輸入電阻的測量，從原理上講，也可采 用實驗二中所述方法，但由丁場效應(yīng)管的R比較大，如直接測輸入電壓US和U,則限丁測量儀器的輸入電阻有限，必然會帶來較大的誤差。因此為了減小誤差， 常利用被測

4、放大器的隔離作用，通過測量輸出電壓UO來計算輸入電阻。測量電路如圖 3- 3所示。圖 33 輸入電阻測量電路在放大器的輸入端申入電阻 R,把開關(guān) K 擲向位置 1 （即使R=0）,測量放 大器的輸出電壓U0I=A/US;保持 US不變，再把 K 擲向 2 （即接入 R）,測量放大器 的輸出電壓 U02。由丁兩次測量中 A/和 Us保持不變，故表 6- 3式中 R和 R不要相差太大，本實驗可取 R= 100200成。四、實驗內(nèi)容1、靜態(tài)工作點的測量和調(diào)整1） 關(guān)閉系統(tǒng)電源，按圖 61連接電路。2） 調(diào)節(jié)信號源使其輸出頻率為 1KH;峰峰值為 200mv的正弦信號 Ui,并 用示波器同時檢測 Uo

5、和 Ui的波形，如波形正常放大未失真，則斷開信 號源，測量 Ui Us和 Ud,把結(jié)果記入表 6-2。3） 若不合適，則適當(dāng)調(diào)整 R2和思，調(diào)好后，再測量 氏 US和 UD記入表6 2o表 6-2測量值計算值UG (V)US (V)Ub(V)UbWUGWI D(mAUD s(V)Lks(V)ID(mA0.1610.4703.803.39-0.311.033.33-0.3091.002、電壓放大倍數(shù) A/的測量1）關(guān)閉系統(tǒng)電源，按圖 61連接電路。2）AV的測量在放大器的輸入端加入頻率為 1KH乙峰峰值為 500mv的正弦信號 U,并用 示波器同時觀察輸入電壓 Ui 輸出電壓 U0的波形。在輸出

6、電壓 U0沒有失真的條件 下，用交流毫伏表分別測量 R=8和 R= 4.7KQ時的輸出電壓 lb（注意：保持 Ui幅值不變），記入表 6- 3。RU2 *=方峪由此可以求出R測量值計算值Ui和 Uo波形U (V)UO (V)AARD(KQ)下圖所示R=000.1771.428.028.026.15k QR-=4.7K0.1770.6153.473.47用示波器同時觀察 Ui和 UO的波形，描繪出來并分析它們的相位關(guān)系。2） R的測量（測量方法同實驗五）按圖 6-1連接實驗電路，選擇合適大小的輸入電壓 Uk（約 50100mV,使 輸出電壓不失真，測出輸出電壓 Uo1，然后關(guān)閉系統(tǒng)電源，在輸入端

7、申入 5.1K 電阻（本電阻數(shù)量級應(yīng)為場效應(yīng)管輸入阻抗在同一數(shù)量級， 以避免量化誤差，此 處 5.1K較小，但無法更改），測出輸出電壓 Uo2,根據(jù)公式R= .U02.R 求出Ri,記入表 6-4。測 量 值計算值101 (V)W (V)R (KQ)0.6150.6121.04MQU01 -U02表 6-4五、實驗總結(jié)通過這次實驗，我們了解結(jié)型場效應(yīng)管的性能和特點，同時進(jìn)一步悉放大器動態(tài)參數(shù)的測試方法，收獲頗大六、思考題1、場效應(yīng)管放大器輸入回路的電容 G 為什么可以取得小一些(可以取 G=0.11 F) ?答：因為場效應(yīng)管是高阻抗輸入管，所以輸入信號要求小的幅度，否則將產(chǎn)生大幅度失真的。為了達(dá)到最佳匹配，所以輸入耦合電容要選得小2、 在測量場效應(yīng)管靜態(tài)工彳電壓 UGs時， 能否用直流電壓表直接并在 G S兩端測量？為什么？答：在測量場效應(yīng)管靜態(tài)工作電壓 UGS時，不能使用萬用表直接并在 G,S兩端測量。因為場效應(yīng)管子的各個極性阻抗非常高、受到感應(yīng)的影響會很大，萬用表的表筆針和人體手指的感應(yīng)會影響工作點的較大變化3、 為什么測量場效應(yīng)管輸入電阻時要用測量輸出電壓的方法？答：要測這個放大電路的輸入電阻，本來只要測出輸入電壓Ui和輸入電流 Ii,但是輸入電流過于微小導(dǎo)致計算偏差很大。為了將這個電